智能家庭信息系統(tǒng)是集自動化、計算機、通信技術(shù)于一體的“3C”系統(tǒng)，它將各種家電產(chǎn)品結(jié)合成一個有機整體，實現(xiàn)了對家電設備進行集中或異地控制和管理，以及能夠與外界進行信息交互，以控制終端為突破口作為對家庭信息系統(tǒng)的研究，將有可能在以后的競爭中占據(jù)制高點，取得良好的經(jīng)濟和社會效益。 本課題開發(fā)的智能家庭信息系統(tǒng)是以實際項目為背景，對基于網(wǎng)絡的嵌入式家庭信息系統(tǒng)進行了研究。通過對傳統(tǒng)智能家居的特點進行分析，指出了目前市場上的智能家居系統(tǒng)的局限性，提出了基于短距無線網(wǎng)絡的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)是將來的發(fā)展趨勢。 接著對智能家居控制的系統(tǒng)構(gòu)架以及相關關鍵技術(shù)進行了分析和比較，指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技術(shù)是目前最適合無線家居控制系統(tǒng)的無線標準，并對該標準進行了深入研究。 論文充分考慮到家庭信息化網(wǎng)絡的現(xiàn)狀和家庭內(nèi)部各信息家電的互連、集中控制、遠程訪問與控制的需求，以及低成本實現(xiàn)的實際需要，及設備互連對傳輸帶寬和使用靈活性等特點的需要，設計了以無線ZigBee技術(shù)組成家庭網(wǎng)絡體系總體結(jié)構(gòu)，避免了在家庭內(nèi)部布線的缺陷，且滿足了功耗低，成本低，網(wǎng)絡容量大等要求。 設計了新型無線通訊模塊，該模塊主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA64及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4標準的射頻收發(fā)器CC2420來實現(xiàn)ZigBee模塊，它可以降低無線通訊的成本和提高無線通訊的可靠性，可以單獨使用，也可以嵌入其它設備。 論文采用了免費、公開的linux操作系統(tǒng)，并給出了在Linux上的開發(fā)流程。 最后，論文具體分析了無線ZigBee協(xié)議、ZigBee組網(wǎng)技術(shù)以及它們在將來的廣泛應用。深入地研究了HTTP超文本傳輸協(xié)議，設計了遠程客戶端訪問和控制家用電器的界面，并給出了部分軟件設計流程圖。
標簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 家 中的應用
上傳時間： 2013-04-24
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隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化和智能化程度越來越高。就玻璃工業(yè)生產(chǎn)而言，以前浮法玻璃生產(chǎn)線上所用的質(zhì)量檢測都是通過利用人眼離線檢驗或?qū)Ｓ脙x器抽樣檢測，無法滿足實時檢測的要求，并且人眼檢測只能發(fā)現(xiàn)較大的玻璃缺陷，所以玻璃質(zhì)量無法提高。目前國內(nèi)幾家大型玻璃生產(chǎn)企業(yè)都開始采用進口檢測設備，可以對玻璃實現(xiàn)100％在線全檢，自動劃分玻璃等級，并獲得質(zhì)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，指導玻璃生產(chǎn)，穩(wěn)定玻璃質(zhì)量水平。 但由于價格昂貴，加上國內(nèi)浮法玻璃生產(chǎn)線現(xiàn)場條件復雜，需要很長時間的配套和適應，而且配件更換困難以及售后服務難以到位等問題，嚴重束縛了國內(nèi)企業(yè)對此類設備的引進，無法提高國內(nèi)企業(yè)在國際市場的競爭能力。 應對此一問題，本文主要研究了基于DSP+ARM的獨立雙核結(jié)構(gòu)的嵌入式視頻缺陷在線檢測系統(tǒng)的可行性，提出了相應的開發(fā)目標和性能參數(shù)，并在此基礎上主要給出了基于TI公司TMS320C6202B DSP的視頻圖像處理以及缺陷識別的總體方案、硬件設計和相應的底層軟件模塊；同時論述了嵌入式工業(yè)控制以及網(wǎng)絡傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方案——采用Samsung公司的基于ARM7內(nèi)核的S3C4510B作為主控芯片，運行uClinux操作系統(tǒng)，設計出整個嵌入式系統(tǒng)的軟件層次模型和數(shù)據(jù)處理流程，其中編程底層的軟件模塊為上層的應用程序提供硬件操作和流程，從而實現(xiàn)缺陷識別結(jié)果的控制與傳輸。同時，本文還對玻璃缺陷的識別原理進行了深入的探討，總結(jié)出了圖象處理，圖象分割以及特征點提取等識別步驟。 本系統(tǒng)對于提高玻璃缺陷在線檢測的工藝水平、靈敏度、精度等級；提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和自動化水平，降低投資及運行成本都將有著極其重要的現(xiàn)實意義。
上傳時間： 2013-07-02
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開關磁阻電機是電機技術(shù)與現(xiàn)代電力電子技術(shù)、微機控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，既具有結(jié)構(gòu)簡單堅固、成本低、容錯能力強，耐高溫等優(yōu)點，又在高度發(fā)展的電力電子和微機控制技術(shù)的支持下獲得了良好的可控性能，目前己經(jīng)在多個工業(yè)部門得到應用。因此，開關磁阻電機在驅(qū)動調(diào)速領域有著良好的發(fā)展前景。本論文在對前人成果的廣泛了解和研究基礎上，以philip公司生產(chǎn)的LPC2101為主控芯片，充分利用其高速運算能力和面向電機控制的高效控制能力，設計并制作了SRM控制器與系統(tǒng)軟件。本文以開關磁阻電機的調(diào)速控制策略及其控制實現(xiàn)方法為主要研究內(nèi)容，對開關磁阻電機的數(shù)學模型、功率變換器技術(shù)、控制策略、控制方案的實現(xiàn)進行了全面深入的研究。 全文的研究工作分為五個部分，第一部分介紹了開關磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成及基本工作原理，綜述了開關磁阻電機的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、特點及研究動向，總結(jié)了開關磁阻電機系統(tǒng)存在的技術(shù)問題，提出了本文的研究目的和主要研究內(nèi)容。 第二部分引用并討論了SR電動機的基本數(shù)學模型和準線性數(shù)學模型，然后基于此重點分析了與電動機運行特性密切相關的相電流波形與轉(zhuǎn)子角位移的函數(shù)關系，最后根據(jù)課題所關心的控制系統(tǒng)設計，在理論分析的基礎上提出了SR電動機控制方案并進行了原理性分析，對SR電動機各個運行階段的特點進行分析并初步提出控制方案。 第三部分對SR電動機調(diào)速系統(tǒng)的硬件設計進行了詳細說明，主要包括以LPC2101為核心的控制系統(tǒng)的研究與設計，根據(jù)SR電機的控制特點，盡可能地開發(fā)了LPC2101的硬件資源和軟件資源，使控制系統(tǒng)具有很高的控制精度和靈活性，然后對功率變換器進行了設計和制作，分析了各種主電路形式的優(yōu)缺點，采用了新型IGBT功率管作為主開關元器件，使功率變換器結(jié)構(gòu)得到簡化，設計了IGBT的功率驅(qū)動電路，并專門設計了電壓鉗位電路和諸如過壓、過流保護等保護單元，保證了整個系統(tǒng)安全可靠地運行，然后分析了SR電動機控制系統(tǒng)位置傳感器檢測電路設計、電流及電壓斬波電路設計、電流檢測及保護電路設計等。 第四部分主要介紹了系統(tǒng)的總體控制思想，分析了各個運行階段的控制策略，對控制策略的軟件實現(xiàn)進行了設計，并給出了軟件實現(xiàn)的具體流程圖，直觀地體現(xiàn)了軟件編程思想。最后，對系統(tǒng)進行了實驗研究及分析。目前，該控制系統(tǒng)已調(diào)試完畢，基本實現(xiàn)預期功能。 本文對以ARM為控制核心的開關磁阻電動機控制系統(tǒng)進行了研究，得出了基于有位置傳感器檢測的控制方案。針對SR電機的控制特點，充分利用了ARM的硬件資源，采用PID數(shù)字調(diào)節(jié)，發(fā)出相通斷信號和PWM信號，并和電流、電壓等保護信號相結(jié)合，實現(xiàn)對主功率元件的通斷控制。并且設計了相應的外圍硬件檢測、保護、控制及人機接口電路，使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高；系統(tǒng)的控制軟件設計，采用模塊化的程序設計方法，增強了系統(tǒng)的可讀性及可維護性，實現(xiàn)了一種電壓斬波和電流斬波控制相結(jié)合的控制方式;結(jié)合系統(tǒng)的硬件設計，開發(fā)了相應的軟件模塊，使系統(tǒng)具有完善的保護和控制性能。 本系統(tǒng)經(jīng)過試驗，調(diào)速范圍可達100～2000轉(zhuǎn)/分，效率較高，性能優(yōu)良，驗證了控制思想和控制方法的正確性。
標簽： ARM 開關磁阻 電機驅(qū)動 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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以嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為核心的嵌入式技術(shù)，已在很多領域得到了廣泛的應用。由于互聯(lián)網(wǎng)的應用日益普及，信息共享的程度不斷提高，傳統(tǒng)的串行通訊和并行通訊方式的缺點日益凸出，嵌入式設備的網(wǎng)絡化已經(jīng)成為網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢。Forrester Research的研究顯示，到2010年，將有95％的連網(wǎng)設備不再是傳統(tǒng)的計算機，而是帶網(wǎng)絡功能的嵌入式系統(tǒng)。 本文根據(jù)在PC104系統(tǒng)下實現(xiàn)網(wǎng)絡通信功能的成功案例，構(gòu)建了基于ARM7微處理器和uCLinux操作系統(tǒng)的實驗平臺，完成了網(wǎng)絡接口設計，并實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信功能。 本文采用PHILIPS公司的LPC2210微控制器作為主控芯片，采用高度集成的以太網(wǎng)芯片RTL8019AS作為網(wǎng)絡接口。選擇Linux操作系統(tǒng)進行裁剪和移植，分析并實現(xiàn)了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧。編寫了底層網(wǎng)絡驅(qū)動程序，實現(xiàn)了嵌入式硬件平臺和PCLinux系統(tǒng)之間的基于網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸；同時實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)同WindowsXP系統(tǒng)之間的基于網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸；通過對比實驗，對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和算法進行了研究和優(yōu)化，完善了ARM嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡功能。 大量的數(shù)據(jù)傳輸及可靠性測試實驗表明，本文所設計的嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡功能在可靠性、可用性及操作方便性方面都達到了預期的目標，具有實際的應用價值!
標簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 網(wǎng)絡傳輸
上傳時間： 2013-07-19
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激光測距技術(shù)被廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)測量、航空與大地的測量、國防及通信等諸多領域。本文從已獲得廣泛應用的脈沖激光測距技術(shù)入手，重點分析了近年提出的自觸發(fā)脈沖激光測距技術(shù)(STPLR)特別是其中的雙自觸發(fā)脈沖激光測距技術(shù)(BSTPLR)，通過分析發(fā)現(xiàn)其核心部件之一就是用于測量激光脈沖飛行時間(周期)的高精度高速計數(shù)器，而目前一般的方式是采用昂貴的進口高速計數(shù)器或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)來完成，這使得激光測距儀在研發(fā)、系統(tǒng)的改造升級和自主知識產(chǎn)權(quán)保護等諸多方面受到制約，同時在其整體性能上特別是在集成化、小型化和高可靠性方面帶來阻礙。為此，本文研究了采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)來實現(xiàn)脈沖激光測距中的高精度高速計數(shù)及其他相關功能，基本解決了以上存在的問題。 論文通過對雙自觸發(fā)脈沖激光測距的主要技術(shù)要求和技術(shù)指標進行分析，對其中的信號處理單元采用了FPGA+單片機的設計形式。由FPGA主控芯片(EPF10K20TC144-4)作為周期測量模塊，在整個測距系統(tǒng)中是信號處理的核心部件，借助其用戶可編程特性及很高的內(nèi)部時鐘頻率，設計了專用于BSTPLR的高速高精度計數(shù)芯片，負責對測距信號產(chǎn)生電路中的時刻鑒別電路輸出信號進行計數(shù)。數(shù)據(jù)處理模塊則主要由單片機(AT89C51)來實現(xiàn)。系統(tǒng)可以通過鍵盤預置門控信號的寬度以均衡測量的精度和速度，測量結(jié)果采用7位LED數(shù)碼管顯示。本設計在近距離(大尺寸)范圍內(nèi)實驗測試時基本滿足設計要求。
標簽： FPGA 自觸發(fā)脈沖 激光測距 關鍵技術(shù)
上傳時間： 2013-04-24
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雕刻機的數(shù)控系統(tǒng)是三維雕刻機的控制核心，其控制系統(tǒng)的性能直接關系著三維雕刻機的加工質(zhì)量和加工效率，對雕刻機的性價比有著重要的影響。本論文在對三維雕刻機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進行分析的基礎上，提出了一個以．ARM微處理器和CPLD器件構(gòu)建硬件平臺、基于μC/OS-Ⅱ為嵌入式控制系統(tǒng)的解決方案，充分利用ARM微處理器的高速運算能力與CPLD的高速并行運算能力，大大減少了系統(tǒng)的外圍接口器件，有效的降低系統(tǒng)成本。 此方案中選用Philips公司的基于ARM7內(nèi)核的LPC2214處理器作為主控芯片。對于系統(tǒng)的輸入/輸出的邏輯控制通過CPLD來實現(xiàn)，該芯片選用Atlera公司的EPM7128SLC84，作為處理器的外圍器件。同時對整個系統(tǒng)的硬件開發(fā)作了詳細說明：電源、SRAM、FLASH等芯片選型及設計；液晶顯示模塊及鍵盤的應用設計；電機的輸入輸出電路設計等。 軟件部分包括Boot Loader、RTOS、應用程序的設計等。其中，Rot Loader支持系統(tǒng)Boot、程序下載到RAM中執(zhí)行和燒寫到Flash存儲器等功能；RTOS包括操作系統(tǒng)的移植、任務管理、任務間的通信等，應用程序的設計包括設備驅(qū)動程序、液晶顯示、鍵盤操作、電機控制等。同時用VB6.0開發(fā)了PC機下載控制界面，并對液晶模塊和電機進行調(diào)試。
標簽： ARM 雕刻機 控制系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-06-06
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根據(jù)交通部公布的數(shù)據(jù)，交通事故呈逐年上升趨勢，交通事故不僅給公民的財產(chǎn)造成了損失，而且給公民的人身安全也會造成威脅。因此如何更好地避免交通事故成為一個焦點課題，汽車安全系統(tǒng)更是成為汽車生產(chǎn)商和研究機構(gòu)的研究熱點。 當前汽車安全系統(tǒng)有兩大種類：一是被動式安全系統(tǒng)。例如：安全帶，安全氣囊等。二是主動式安全系統(tǒng)。主動安全系統(tǒng)又分為主動被動式和主動自動式。前者有ABS等。后者有汽車自動防撞系統(tǒng)和倒車雷達等。 本文采用激光測距系統(tǒng)，開發(fā)一種汽車在高速公路上行駛的主動式防撞系統(tǒng)，本文的重點是開發(fā)測距預警系統(tǒng)，采用專門的激光測距芯片和接收芯片，并采用FPGA(Filed Programmable Gate Array)作為主控芯片，對前車進行有效的監(jiān)控，根據(jù)檢測得到的數(shù)據(jù)，實時提出建議和報警，提醒駕駛員減速或者采取制動措施，從而達到預防追尾碰撞的目的。本文工作主要有以下幾個方面： 1) 在比較分析激光、雷達和毫米波等測距方法的基礎上，根據(jù)市場需求及潛在用戶分析，確定采用激光脈沖測距方式。針對激光脈沖測距存在的技術(shù)難題，提出以FPGA作為系統(tǒng)核心控制模塊的測距系統(tǒng)設計方案。 2) 根據(jù)對車載動態(tài)測距系統(tǒng)測量精度、測量頻率和測量范圍的基本要求，結(jié)合脈沖激光測距的特點，提出采用多頭脈沖激光測距和多周期脈沖測量的技術(shù)方案。該方案可有效提高系統(tǒng)測距精度和測量范圍，降低系統(tǒng)成本。 3) 基于上述方案，完成了基于FPGA的多頭脈沖激光測距系統(tǒng)的各功能模塊的詳細設計、功能仿真、綜合優(yōu)化及板級測試實驗。實驗表明，各主要功能模塊基本達到預期設計要求，為測距系統(tǒng)的后期開發(fā)奠定了基礎。 4) 完成了激光測距傳感器外圍光電轉(zhuǎn)換電路、電源轉(zhuǎn)換電路及通訊接口的設計、制作、安裝及實驗室調(diào)試。 5) 最后對論文研究工作進行了總結(jié)，提出了系統(tǒng)的不足之處和進一步研究工作的方向。
標簽： FPGA 激光測距系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-27
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隨著經(jīng)濟與信息通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,作為終端產(chǎn)品的打印機,其應用已經(jīng)涉及到商品流通、交通運輸、工業(yè)控制等諸多領域。但是,傳統(tǒng)打印機的性能已經(jīng)無法滿足新的應用對于信息管理自動化終端產(chǎn)品提出的新要求。 熱敏打印機作為一種新產(chǎn)品,具有打印速度快、打印質(zhì)量好、噪音小、易小型化、維護方便、操作簡單、性價比高等優(yōu)點,越來越受到市場的青睞,且在美國和日本等發(fā)達國家已經(jīng)得到了廣泛的應用。同時,隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,嵌入式芯片以其高性能和低價格逐漸成為各種智能儀器研發(fā)的首選主控芯片。本研究以新的市場需求為背景并結(jié)合熱敏打印技術(shù)以及控制技術(shù)的發(fā)展,設計了基于ARM7TDMI內(nèi)核的S3C4480X主控芯片的新型微型熱敏打印驅(qū)動方案及其應用系統(tǒng)。 本文著重分析了熱敏打印的工作特點和控制原理,比較并討論了當前常見熱敏打印系統(tǒng)設計的優(yōu)缺點,提出了本研究的設計方案,并從硬件、軟件及系統(tǒng)調(diào)試三個方面詳細闡述了熱敏打印系統(tǒng)的設計。 通過對熱敏打印頭控制特點以及主控芯片硬件資源的深入分析,基于簡化系統(tǒng)設計、提高系統(tǒng)集成度和可靠性、方便系統(tǒng)軟件開發(fā)的原則,確定了打印驅(qū)動的硬件設計方案,主要包括接口電路、狀態(tài)檢測模塊...
標簽： 熱敏打印 驅(qū)動 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-07-16
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本課題主要是進行變頻電源軟硬件系統(tǒng)的設計，采用可編程邏輯器件FPGA做為變頻電源的主控芯片。傳統(tǒng)的微處理器如51系列單片機，由于指令功能不強，處理速度慢，乘除法指令周期過長，外圍電路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度慢等缺點，使變頻電源...
上傳時間： 2013-05-21
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· 摘要： 研究了以全橋變換器作為主電路拓撲、以TMS320LF240x系列DSP作主控芯片、以移相控制方式作為控制方案的移相全橋軟開關DC-DC變換器.由DSP發(fā)出移相控制信號并經(jīng)芯片IR2110驅(qū)動放大,在移相驅(qū)動信號的控制下可以實現(xiàn)全橋變換器主功率開關的ZVS.進行了系統(tǒng)軟件和硬件的設計,并安裝了實驗樣機,實驗結(jié)果表明設計方案正確,軟開關效果良好.
上傳時間： 2013-07-25
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